FTIR
FTIR全称傅氏转换红外线光谱分析仪(Fourier Transform infrared spectroscopy)用于半导体制造业,是利用红外线光谱经傅里叶变换进而分析杂质浓度的光谱分析仪器。
FTIR可以测定物质分子的红外光谱图,从而可以根据不同分子结构选择性吸收特定波长的红外线的性质,达到检测分子结构的目的1。
基本信息
- 中文名
傅氏转换红外线光谱分析仪
- 用于
半导体制造业
- 外文名
FTIR
- 组 成
迈克尔逊干涉仪和计算机
- 种 类
红外光谱仪器
结构参数
光谱分析仪
目的:·对已应用成熟的用户来说,可日常化进行计量方面有: A.BPSG/PSG之含磷、含硼量预测。 B.芯片之含氧、含碳量预测。 C.磊晶之厚度量测。·
更高级的应用方面有: A.氮化硅中氢含量预测。 B.复晶硅中含氧量预测。 C.光阻特性分析。FTIR为一极便利之分析仪器,标准的建立为整个量测之重点,由于其中多利用光学原理、芯片状况(i.e.晶背处理状况)对量测结果影响。
目前所有的红外光谱仪都是傅里叶变换型的,光谱仪主要由光源(硅碳棒、高压汞灯)、迈克尔逊干涉仪、检测器和干涉仪组成。而傅里叶变换红外光谱仪的核心部分是迈克尔逊干涉仪,把样品放在检测器前,由于样品对某些频率的红外光产生吸收,使检测器接受到的干涉光强度发生变化,从而得到各种不同样品的干涉图。这种干涉图是光随动镜移动距离的变化曲线,借助傅里叶变换函数可得到光强随频率变化的频域图。这一过程可由计算机完成。
用傅里叶变换红外光谱仪测量样品的红外光谱包括以下几个步骤:
1)、分别收集背景(无样品时)的干涉图及样品的干涉图;
2)、分别通过傅里叶变换将上述干涉图转化为单光束红外光;
3)、将样品的单光束光谱除以背景的单光束光谱,得到样品的透射光谱或吸收光谱。
受抑全内反射
全内反射:当光从光密媒质进入光疏媒质且入射角大于临界角时,在两媒质交界处将发生光的全内反射。
如果将疏媒质的厚度控制到非常薄,例如使两块直角棱镜的底面靠得很近,那么,即便在全反射角度的情况下,透射光依然是可以取出的,亦即全反射受到抑制。
人们已经做过大量的实验来研究受抑全反射现象,早在 1897年 J. C. Bose就通过实验证实这一现象的存在。
1902年,霍尔从实验和理论两方面解释说明了这一现象,研究了在不同材料中光的穿透距离和入射角、偏振方向的关系。同时,他还对透射系数进行了理论计算。
受抑全反射现象具有广泛的应用价值。它的发现推动了光谱学的发展,开辟了一门新的学科——表面非线性光学。
最近几年,人们利用受抑全内反射 FTIR技术制作出了多点输入触摸屏。
FTIR效应的发生要求空气薄膜厚度必须在波长范围内。受抑全反射的透射率随空气薄膜厚度的增加而减小,当随着空气薄膜厚度从0增加到一个波长数量级左右时,透射率从 100%几乎下降到 0;在薄膜厚度一定的情况下,增大入射角或选用大折射率的材料,都会使透射率减小。而入射光如果采用可见光,由于可见光波长比较小,在实验中只能观察到呈指数衰减部分的变化。